臨湖綜合性花園住宅項(xiàng)目基坑圍護(hù)體系設(shè)計(jì)優(yōu)化

莊義行

（中交上海港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司， 上海 200234）

0 引言

城市化建設(shè)背景下，住宅項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增加，其建設(shè)質(zhì)量要求也在不斷提升。為進(jìn)一步提升住宅項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，需科學(xué)合理地進(jìn)行建筑基坑圍護(hù)體系設(shè)計(jì)和施工。然而住宅項(xiàng)目施工中，部分住宅區(qū)建設(shè)區(qū)域地址水文情況略復(fù)雜，這給基坑圍護(hù)施工帶來(lái)較大難度，容易對(duì)住宅工程項(xiàng)目整體建設(shè)造成影響?；訃o(hù)體系設(shè)計(jì)優(yōu)化已經(jīng)成為住宅項(xiàng)目建設(shè)施工的關(guān)鍵所在。本文結(jié)合湖畔名邸項(xiàng)目911 南地塊樁基及圍護(hù)工程建設(shè)情況，就臨湖綜合性花園住宅項(xiàng)目基坑圍護(hù)體系設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)展開(kāi)分析。

1 項(xiàng)目概況

湖畔名邸項(xiàng)目911 南地塊樁基及圍護(hù)工程位于上海市嘉定區(qū)，建筑物由公寓式辦公樓、排屋住宅和地下車(chē)庫(kù)組成，工程總建筑面積243440.27m2，其中地上建筑、地下建筑分別為135761.71m2、17678.56m2。地下工程包含了多層建筑地下室、地下機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù)、高層建筑地下室、地下商業(yè)區(qū)及人防設(shè)施等。項(xiàng)目施工中為確保住宅項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和整體使用安全，需重點(diǎn)做好基坑項(xiàng)目建設(shè)。本項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地臨近湖泊，工程建設(shè)單位依據(jù)地質(zhì)情況重點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)體系分類和設(shè)計(jì)優(yōu)化，并嚴(yán)格落實(shí)預(yù)制靜壓樁、鉆孔灌注樁和攪拌樁施工過(guò)程質(zhì)量管理，有效地提升了工程建設(shè)質(zhì)量，保證了經(jīng)濟(jì)效益。

2 工程地質(zhì)狀況

地質(zhì)環(huán)境狀況對(duì)基坑施工有較大影響，是決定工程基坑圍護(hù)體系應(yīng)用的關(guān)鍵要素[1]。本項(xiàng)目建設(shè)初期，工程測(cè)量人員系統(tǒng)化的進(jìn)行施工區(qū)域地質(zhì)勘查，勘察報(bào)告顯示本項(xiàng)目所處場(chǎng)地地基屬于第四紀(jì)河口-濱海相和江海沉積層，所揭露土層深度為75.42m，主要包括飽和的粘性土、粉性土和沙土等土質(zhì)類型。這些土質(zhì)類型又可細(xì)分為9 個(gè)主要土層，自上而下分別包含了填土、濱填土、褐黃～灰黃色黏土、灰色淤泥質(zhì)黏土夾少量薄層粉砂、褐灰色黏土、暗綠色粉質(zhì)粘土、灰色砂質(zhì)粉土、灰分粉質(zhì)粘土及灰色粉砂等。土質(zhì)整體承載能力較弱且富水問(wèn)題突出。

3 基坑圍護(hù)體系優(yōu)化

3.1 圍護(hù)體系分類

項(xiàng)目不同區(qū)域的基坑圍護(hù)體系有所差異，所用維護(hù)體系受建筑結(jié)構(gòu)圍護(hù)安全等級(jí)的影響。施工中，地下工程分兩層實(shí)施，總開(kāi)挖深度處于5.05～10.30m，地下一層要求圍護(hù)安全等級(jí)為三級(jí)，而地下二層區(qū)域的維護(hù)等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境保護(hù)等級(jí)為三級(jí)。圍護(hù)體系中，地下一層采用了重力壩和單排樁圍護(hù)結(jié)合斜拋撐、水平鋼支撐；地下二層區(qū)域，系統(tǒng)采用鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)并通過(guò)三軸攪拌樁進(jìn)行止水施工，同時(shí)設(shè)置一道混凝土支整體圍護(hù)包含支撐體系、止水體系、支撐體系、立柱樁、立柱、加固體系等諸多內(nèi)容。

3.2 圍護(hù)體系分類

支撐體系采用鉆孔灌注樁、單排裝、重力式攪拌樁進(jìn)行支撐。鉆孔灌注樁樁包括Φ750×950 和850×1050 兩種形式，樁身長(zhǎng)處于16.50～17.0m；單排樁的規(guī)格為Φ600×800，樁長(zhǎng)9m；重力式攪拌樁采用雙軸水泥攪拌樁，要求水泥摻量保持在13%，樁身規(guī)格為2Φ700×1000，樁間搭接200mm。支撐體系中，地下二層區(qū)域與地下一層門(mén)架式圍護(hù)區(qū)域的形式有所差異（見(jiàn)表1）。支撐體系采用混凝土水平支撐，該支撐與第一道支撐共同組成混凝土棧橋。立柱樁設(shè)計(jì)中采用800 樁徑的立柱樁，并將其樁長(zhǎng)控制在18m，需注意的是，棧橋下的立柱樁為24m。項(xiàng)目立柱為460×460 型鋼格構(gòu)柱，樁長(zhǎng)控控制在9～10m 并將其插入灌注樁2.3m。加固體系是本項(xiàng)目建設(shè)的重要內(nèi)容，加固區(qū)分坑周被動(dòng)區(qū)土體加固和坑內(nèi)局部深坑加固，坑周被動(dòng)區(qū)土體加固采用2Φ 700×1000 的雙軸攪拌樁，該樁體坑底以上及以下區(qū)域的水泥摻量分別為8%和13%；在坑內(nèi)局部深坑加固中，樁體形式與坑周被動(dòng)區(qū)土體加固形式一致，要求該樁體水泥摻量保持在13%[2]。

表1 支撐體系圍護(hù)樁規(guī)格

4 基坑圍護(hù)施工重點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備與測(cè)量

工程前期嚴(yán)格落實(shí)施工準(zhǔn)備及測(cè)量工作，為工程開(kāi)展創(chuàng)造有利條件。施工準(zhǔn)備中，首先進(jìn)行施工場(chǎng)地三通一平處理，其次項(xiàng)目管理人員聯(lián)合技術(shù)人員進(jìn)行基坑維護(hù)體系技術(shù)方案的審核、評(píng)估和優(yōu)化，在確保設(shè)計(jì)方案滿足項(xiàng)目建設(shè)要求后，落實(shí)技術(shù)交底工作，確保施工人員系統(tǒng)掌握基坑圍護(hù)的工藝技術(shù)。最后進(jìn)行施工設(shè)備、材料的入場(chǎng)準(zhǔn)備并組建專業(yè)的施工隊(duì)伍和管理隊(duì)伍，準(zhǔn)備開(kāi)展建設(shè)。

工程測(cè)量中受建設(shè)環(huán)境復(fù)雜、工程體量大等因素的影響，測(cè)量工作困難重重。對(duì)此，在開(kāi)展測(cè)量前，先進(jìn)行工程總平面圖和設(shè)計(jì)圖紙的學(xué)習(xí)，確保工程測(cè)量人員了解本項(xiàng)目紅線樁位置及坐標(biāo)，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及周?chē)h(huán)境有深刻認(rèn)識(shí)。隨后辦理簽證手續(xù)，在熟練掌握總圖的基礎(chǔ)上對(duì)所標(biāo)注的坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，同時(shí)計(jì)算各結(jié)構(gòu)之間的距離、角度，建設(shè)平面控制網(wǎng)，最后結(jié)合平面控制網(wǎng)就項(xiàng)目測(cè)量點(diǎn)位進(jìn)行校準(zhǔn)復(fù)核，并保護(hù)重點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)。實(shí)際測(cè)量中，為保證工程測(cè)量的精確性，對(duì)測(cè)量、測(cè)距、量具等因素設(shè)置以下條件：測(cè)角測(cè)量采用二回測(cè)，要求其誤差不超過(guò)5，而在測(cè)距過(guò)程中使用往返測(cè)量方式，測(cè)量結(jié)果取平均值；最后采用測(cè)距儀和鋼尺測(cè)量距離，確保各控制點(diǎn)邊長(zhǎng)誤差保持在1/10000 之內(nèi)。

4.2 靜壓樁施工

靜壓樁施工嚴(yán)格按照測(cè)量放線、探查障礙物、復(fù)測(cè)樁位、樁基就位、吊裝對(duì)位、調(diào)整插樁、沉樁、接樁送樁、移機(jī)制下樁位的流程進(jìn)行施工[3]。測(cè)量放線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，要求測(cè)量基線位于建筑物外側(cè)并定期性校正，所側(cè)方的樁位進(jìn)行標(biāo)記，確保定樁誤差控制在10mm 以內(nèi)。施工過(guò)程中先對(duì)樁體質(zhì)量進(jìn)行檢查，要求樁體無(wú)蜂窩、麻面、露筋、裂縫等問(wèn)題，樁體偏差如表2 所示。樁身調(diào)運(yùn)過(guò)程中，將繩索套在樁體端部，確保繩索與樁身水平面的夾角保持在45°以上。沉樁時(shí)確保樁帽、送樁帽與樁周間隙保持在10mm，同時(shí)樁機(jī)、樁帽、送樁器、樁身需控制在同一中心上，樁身入土層時(shí)要求其垂直度偏差不超過(guò)傾斜角正切值的 15%，樁體標(biāo)高允許誤差值控制在-50～50mm 范圍內(nèi)，完成樁體沉放后，立即進(jìn)行回填，以此來(lái)減少臨樁打樁對(duì)已沉樁體的影響，確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全性。

表2 靜壓樁容許偏差

4.3 鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)施工的重要形式。本項(xiàng)目地下二層區(qū)域鉆灌注樁應(yīng)用較多，所用灌注樁規(guī)格為Φ700×1000，將其作為擋土機(jī)構(gòu)，可有效確保地下二層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。施工中嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁成孔、清孔、鋼筋籠安裝吊方、混凝土澆筑等諸多環(huán)境，避免創(chuàng)新樁體傾斜、斷樁、卡管等問(wèn)題。成孔施工采用GPS-10 型鉆機(jī)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，鉆進(jìn)過(guò)程確保鉆機(jī)定位精準(zhǔn)，安裝位置水平、周正、穩(wěn)固，鉆桿中心與護(hù)筒中心的偏差小于5cm。同時(shí)利用本身土層進(jìn)行造漿，并進(jìn)行泥漿護(hù)臂處理。清孔施工采用3PNL 型泥漿泵正循環(huán)進(jìn)行清孔，確保工地?zé)o沉渣且滿足項(xiàng)目建設(shè)要求。鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)加工、分節(jié)成型的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，鋼筋籠住進(jìn)間距誤差應(yīng)控制在±10mm以內(nèi)，箍筋間距誤差控制在±20mm，鋼筋籠入孔安裝時(shí)，要求鋼筋籠保持垂直狀態(tài)，整個(gè)下沉過(guò)程不得碰撞孔壁。完成鋼筋籠下放后，還需進(jìn)行砼灌注項(xiàng)目的規(guī)范施工。鉆孔灌注樁砼灌注采用C30 商品砼，要求澆筑混凝土的坍落度保持在16～18cm；澆筑時(shí)明確導(dǎo)管處于居中位置且整體密封性良好，導(dǎo)管埋入砼中的間距應(yīng)控制在3～10m，避免發(fā)生卡管、埋管問(wèn)題。當(dāng)砼標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高2.5m 時(shí)，停止灌漿[4]。

4.4 攪拌樁施工

攪拌樁施工包含了三軸攪拌樁施工和雙軸攪拌樁施工兩種形式。攪拌樁施工遵循以下要點(diǎn)：其一，嚴(yán)格進(jìn)行工程測(cè)量放線并做好溝槽開(kāi)挖工作，測(cè)量放線時(shí)應(yīng)由監(jiān)理就測(cè)量結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，然后根據(jù)基坑圍護(hù)邊線，采用0.4m3的設(shè)備開(kāi)挖溝槽；其二，攪拌樁孔位定位管理，該過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照定位線進(jìn)行操作，確保單幅墻體搭接的規(guī)范性；其三，攪拌樁預(yù)攪下沉?xí)r，應(yīng)沿著導(dǎo)向架攪拌，然后切土下沉，整個(gè)攪拌過(guò)程充分上下攪拌，使得水和水泥漿混合均勻；其三，攪拌樁成樁按照兩噴三攪的工藝進(jìn)行，噴漿過(guò)程中要求鉆頭噴漿攪拌提速保持在0.5m/min 以內(nèi)，而下沉速度控制在1m/min，鉆頭每轉(zhuǎn)一圈的下沉或提升控制在10～15mm；其四，就攪拌樁質(zhì)量而言，要求其樁位偏差不超過(guò)50mm，同時(shí)樁身垂直度誤差應(yīng)保持在1/200 以內(nèi)，此外樁底標(biāo)高不超過(guò)50mm，樁頂標(biāo)高不超過(guò)+100～-50mm，確保工程攪拌樁施工的規(guī)范性，實(shí)現(xiàn)基坑的有效維護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

基坑維護(hù)施工對(duì)住宅項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量有較大影響。本文結(jié)合湖畔名邸項(xiàng)目911 南地塊樁基及圍護(hù)工程展開(kāi)討論，在臨水住宅項(xiàng)目施工中采用預(yù)制靜壓樁+鉆孔灌注樁+攪拌樁的圍護(hù)形式取得了良好的圍護(hù)效果。項(xiàng)目建設(shè)中，只有結(jié)合工程地質(zhì)基礎(chǔ)環(huán)境，進(jìn)行基坑維護(hù)施工體系的合理設(shè)計(jì)，并規(guī)范化的進(jìn)行施工過(guò)程管理，才能有效地提升基坑施工質(zhì)量，為住宅項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)設(shè)良好的基礎(chǔ)條件。